Pasangan sekrup bola adalah elemen mekanis yang terdiri dari sekrup, kacang, bola dan bagian lainnya.Ini akan memutar gerakan, menjadi gerakan linier, atau gerakan linier ke dalam gerakan putar, memiliki keuntungan dari efisiensi transmisi tinggi, akurasi posisi tinggi, reversibilitas transmisi, masa pakai yang lama dan kinerja sinkronisasi yang baik, sehingga banyak digunakan dalam berbagai peralatan industri, instrumen presisi dan alat mesin CNC presisi.Dalam beberapa tahun terakhir, pasangan sekrup bola, sebagai unit penggerak linier alat mesin CNC, telah banyak digunakan dalam industri alat mesin dan sangat mempromosikan pengembangan industri alat mesin.
Ketika pasangan sekrup bola digunakan pada semua jenis peralatan, karena beban yang berbeda dan ukuran stres yang berbeda, sekrup sering menanggung pembengkokan, torsi, kelelahan dan benturan, dan pada saat yang sama menanggung gesekan yang kuat di bagian berputar, sehingga bentuk utama kerusakan adalah kegagalan keausan dan kelelahan.Oleh karena itu, ketika sekrup dirancang dan diproduksi, ia harus memiliki persyaratan kinerja yang melekat seperti kekuatan dan ketangguhan tinggi, kekerasan permukaan tinggi dan ketahanan aus, dan stabilitas dimensi tinggi.Secara khusus, sekrup bola besar (diameter ≥80 mm), karena penggunaan beban besar (beban dinamis dan statis hingga hampir 1000KN), jadi dalam ketangguhan, kekerasan permukaan dan ketahanan aus dan aspek lain dari persyaratan yang lebih tinggi.Saat ini, perusahaan manufaktur domestik umumnya menggunakan baja GCr15, setelah perawatan anil yang memerah atau perawatan antrian dan tempering dan perlakuan pra-panas lainnya, pengolahan panas induksi permukaan, untuk memenuhi persyaratan kinerja internal sekrup bola.
Saat ini, quenching induksi frekuensi sedang umumnya digunakan untuk sekrup bola besar.Dalam produksi, sering ditemukan bahwa setelah frekuensi menengah memuaskan (tempering) batang timbal setelah menggiling benang, inspeksi cacat magnetik, sering muncul pada busur saluran balap benang atau retakan jaringan, bahkan dalam proses menggiling benang hanya dapat ditemukan dengan mata telanjang, menghasilkan potongan batang timbal.Ini tidak hanya menyebabkan kerugian ekonomi langsung pada perusahaan, tetapi juga karena banyak faktor yang menyebabkan masalah, yang membawa tekanan yang lebih besar bagi operator lini depan produksi perusahaan.Penulis telah terlibat dalam perlakuan panas sekrup bola untuk waktu yang lama. Melalui analisis kegagalan dan pelacak proses sejumlah besar sekrup besar dengan retakan gerinda, penyebab retakan tersebut dan langkah-langkah pengendalian diringkas, dan validitas dikonfirmasi melalui produksi massal.
Analisis alasan dari retakan gerinda sekrup setelah antrian frekuensi menengah
1. Bahan baku yang tidak memadai
Kinerja utama adalah bahwa tingkat karbida jala bahan GCr15 di luar standar atau struktur anil yang diseroidisasi tidak memenuhi syarat (ada mutiara lamellar).Melalui analisis inhomogenitas karbida dan mikrostruktur sekrup timbal yang retak, ditemukan bahwa tingkat karbida bersih berada di luar standar atau mikrostruktur anil yang diseroidisasi tidak memenuhi syarat untuk sekitar 40% dari total sekrup timbal.Distribusi kekerasan permukaan yang tidak merata dan stres internal pada permukaan sekrup setelah quenching induksi disebabkan oleh inhomogenitas karbida, dan stres internal di bagian dengan karbida yang lebih terkonsentrasi juga lebih terkonsentrasi.Ketika sekrup menggiling, karena stres internal di bagian ini melebihi kekuatan hasil bahan, retakan penggilingan akan terjadi.Kehadiran pearlite serpihan akan menghasilkan ukuran biji-bijian kasar setelah induksi memuaskan pada permukaan sekrup, yang akan mengurangi kekuatan hasil baja. Retakan gerinda akan terjadi di bagian-bagian di mana stres internal melebihi kekuatan hasil bahan selama penggilingan sekrup.
2. Buruk frekuensi menengah memuaskan dan perlakuan panas sekrup timbal
Ini terutama dimanifestasikan sebagai suhu memuaskan tinggi atau tempering yang tidak mencukupi.Menurut analisis dan statistik, sekrup timbal yang disebabkan oleh retakan penggilingan menyumbang sekitar 20% ~ 30% dari total.
Ketika sekrup bola besar dikurasi dalam frekuensi sedang, daya output frekuensi sedang tinggi dan kecepatan memuaskan terlalu lambat, yang dapat membuat suhu sekrup memuaskan tinggi, dan tingkat struktur martensit sekrup setelah memuaskan lebih tinggi dari batas atas (martensite level 5), dan bahkan mungkin melebihi batas (tingkat martensit ≥5).Struktur martensite kasar akan mengurangi baja 40 %.Parameter proses penggilingan sekrup tidak standar, dan panas gerinda yang dihasilkan selama penggilingan menyebabkan "tempering sekunder" pada permukaan sekrup.Selain itu, panas gerinda bahkan membuat suhu permukaan sekrup naik ke "suhu memuaskan" bahan sekrup. Di bawah aksi pendinginan cairan penggilingan, "memuaskan sekunder" terbentuk di permukaan sekrup, menghasilkan biji-bijian permukaan kasar, mengurangi kekuatan hasil baja, dan menyebabkan retakan pada permukaan sekrup.Setelah memuaskan sekrup bola besar, lapisan pengerasan lebih dalam, stres internal (termasuk stres termal dan stres transformasi struktural) lebih besar, tempering tidak mencukupi (suhu tempering rendah atau waktu tempering pendek), dan eliminasi stres internal tidak lengkap.Setelah sekrup dikuramkan dan marah, sisa stres internal di sekrup ditumpangkan dengan stres penggilingan yang dihasilkan selama penggilingan. Ketika stres yang ditumpangkan melebihi kekuatan hasil baja, retakan akan terbentuk di permukaan sekrup.
3. Parameter proses penggilingan sekrup timbal tidak standar. Sekrup timbal yang menyebabkan retakan penggilingan menyumbang sekitar 30% ~ 40% dari total.Parameter proses penggilingan sekrup tidak standar, dan panas gerinda yang dihasilkan selama penggilingan menyebabkan "tempering sekunder" pada permukaan sekrup.Selain itu, panas gerinda bahkan membuat suhu permukaan sekrup naik ke "suhu memuaskan" bahan sekrup. Di bawah aksi pendinginan cairan penggilingan, "memuaskan sekunder" terbentuk di permukaan sekrup, menghasilkan biji-bijian permukaan kasar, mengurangi kekuatan hasil baja, dan menyebabkan retakan pada permukaan sekrup.
II. Tindakan pengendalian
1. Karbida inhomogenitas bahan baku dan kontrol struktur anil spheroidizing
Saat ini, pengadaan bahan GCr15 domestik mengacu pada implementasi GB / T18254-2002 "baja bantalan kromium karbon tinggi".Standar 5.10.1 menetapkan bahwa inhomogenitas karbida: untuk diameter baja anil bulat lebih besar dari 60 ~ 120mm, jaringan karbida tidak boleh lebih besar dari kelas 3;Jaringan karbida untuk baja anil bulat dengan diameter lebih dari 120mm harus ditetapkan oleh perjanjian pembeli dan pembeli.Standar 5.9.2 untuk struktur anil bulat menetapkan: baja bulat anil bulat bulat, batang kawat ≤60mm, semua ukuran tabung baja spheroidized annealing microstructure tingkat kualifikasi adalah 2 ~ 4;Mikrostruktur > baja anil berceceran 60mm harus ditentukan oleh perjanjian antara pemasok dan pembeli.
Dalam produksi aktual, karena volume produksi baja yang besar, ada sejumlah kecil karbida non-keseragaman baja, mikrostruktur baja anil > 60mm spheroidized sulit untuk sepenuhnya mencapai kelas 2 ~ 4 memenuhi syarat.Oleh karena itu, penggunaan unit perlu memasuki pabrik inspeksi fisik dan kimia baja.Untuk baja dengan non-keseragaman karbida yang buruk, "menempa → menormalkan → anil bulat" harus dilakukan.Jika mikrostruktur baja anil bulat ditemukan tidak memenuhi syarat, baja anil bulat harus diproses lagi sampai inhomogenitas karbida baja dan baja anil yang diseroidifikasi memenuhi syarat sebelum produksi.
2. Kontrol proses antrian induksi
Pemilihan dan kontrol induktor antrian.Quenching inductor adalah komponen kunci dari peralatan quenching induksi dan parameter kunci dari proses antrian.Kesenjangan antara induktor dan benda kerja yang akan diperkeras (sekrup timbal) menentukan "efisiensi pemanasan" induktor dan kekuatan pemanas aktual dari permukaan benda kerja.Terutama untuk sekrup bola besar dari bahan GCr15, suhu pemanasan permukaan sekrup umumnya "suhu batas atas" (umumnya sekitar 880 ° C) karena kedalaman lapisan yang mengeras diperlukan untuk menjadi dalam. Jika kesenjangan antara induktor dan sekrup menjadi lebih kecil, "efisiensi pemanasan" induktor juga akan ditingkatkan.Oleh karena itu, bekerja di bawah parameter memuaskan asli, suhu antrian sebenarnya dari batang timbal akan lebih tinggi.Tingkat martensite yang diperoleh setelah memuaskan secara alami lebih tinggi.Oleh karena itu, kesenjangan antara induktor dan batang timbal harus diawasi dan dikendalikan secara ketat.Induktor antrian sekrup besar umumnya mengadopsi jenis ring-through atau jenis mengambang setengah cincin.Ketika cincin melalui induktor digunakan, ukuran induktor perlu diperiksa secara teratur, dan induktor harus diperbaiki atau diganti jika penyimpangan > 2mm;Dengan induktor mengambang semi-cincin, perlu untuk memeriksa ketebalan blok posisi kesenjangan antara induktor tetap dan benda kerja secara teratur. Ketika ada keausan besar (>1mm), blok posisi harus diganti tepat waktu.
Verifikasi berkala parameter proses antrian.Karena peralatan quenching induksi yang ada umumnya menggunakan parameter listrik dan parameter tidak langsung lainnya (arus, tegangan, daya output, kecepatan bergerak relatif) untuk mengontrol parameter termal (suhu pemanasan, waktu pemanasan), stabilitas peralatan memiliki dampak yang lebih besar pada kualitas pengisian sekrup.Oleh karena itu, ketika peralatan (termasuk induktor antrian) rusak atau komponen listrik diganti, parameter proses antrian perlu diverifikasi ulang.Pada saat yang sama, dalam proses produksi normal, parameter proses antrian asli harus diverifikasi secara teratur untuk memastikan efektivitas dan kontrol jangka panjang dari proses produksi.Pastikan bahwa sekrup timbal cukup marah setelah dikuramkan.Melalui sejumlah besar tes, kami menemukan bahwa proses tempering sekunder "160 ~ 180 ° C / 8h / pendingin udara" dapat secara efektif melepaskan dan menghilangkan stres internal yang disebabkan oleh proses memuaskan induksi sekrup besar, dan sangat mengurangi tingkat retak setelah penggilingan.
3. Kontrol proses penggilingan
Metode "mengurangi jumlah penggilingan setiap pakan, beberapa pakan" dan "penggilingan suhu permukaan yang stabil" dapat secara efektif mengurangi panas gerinda dan menggiling stres pada permukaan sekrup timbal, dan mencegah fenomena "memuaskan sekunder" atau "tempering sekunder" selama penggilingan sekrup timbal, sehingga dapat menghindari generasi "retakan penggilingan".
3. Konfirmasi validitas
Dari Maret hingga Oktober 2006, kami mengambil langkah-langkah di atas untuk 586 sekrup besar (di antaranya, 504 buah 80mm;53 buah 100mm;Kontrol dan inspeksi proses dilakukan, dan tidak ada retakan gerinda yang terjadi.Kekuatan dan ketangguhan dari penggilingan sekrup timbal di stres internal melebihi kekuatan hasil dari bagian baja untuk menghasilkan retakan penggilingan.